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來源 | 萬物

編輯 | Mirror

列奧納多· 達· 芬奇逝世500年后的今天，他的畫作《蒙娜麗莎》和《最后的晚餐》早已無人不知。但很多人不知道，達·芬奇的科學筆記也同樣偉大，其創造力可以說遠遠超越了他的時代。達·芬奇過世后留下了很多手稿，內容包括他對自然的觀察，對人體的研究和大量的機械發明。其中最具代表性的作品之一是后人整理出的《大西洋古抄本》手稿集，共有12 卷，1119頁， 1750 多張圖稿。這本手稿集的原作保存于米蘭的安波羅修圖書館，不過就在今年，數據可視化公司The Visual Agency發布了這本手稿的完整電子版，為我們展現出這位傳奇大師的驚人創造力（電子版網頁鏈接詳見文末）。

工程機械發明

達·芬奇在手稿中設計了數百種機械武器，其中還有不少后世武器的雛形，堪比一位軍事工程師。他還執迷于將人送上天空，并為此設計了一系列飛行器。“鉆氣機”就是其中一種。這種飛行器的原理是壓縮空氣產生升力，從而實現載人飛行，很多人認為它是現代直升機的鼻祖。除了“鉆氣機”，達·芬奇還設計過多種飛行器，例如一種模擬鳥類拍打翅膀的飛機。

“鉆氣機” | 圖片來源《萬物》

你可能不知道的是達·芬奇有很多巧妙設計其實是為宮廷娛樂服務的。他在米蘭的宮廷里擔任類似于娛樂總管的職位，盡管這個職位不盡如人意，但達·芬奇在這里結識了當時各個領域的精英。他曾向數學家盧卡·帕西奧利學習數學，又從軍事工程師弗朗西斯科·迪·喬治·馬蒂尼那里獲得機械設計靈感。有了這些知識，他制造出了令同時代人驚艷的魔術道具，比如通過傳動齒輪裝置驅動，而實現短距離自動行駛的自動車，這也是世界上最早的自動裝置之一。

自動車設計手稿

達·芬奇在工程領域的才華逐漸被認可，大約在1502 年，又被任命為切薩雷·波吉亞的總建筑師和總工程師之后，他在他的筆記中繪制了意大利伊莫拉城地圖。

意大利伊莫拉城地圖 | 圖片來源《萬物》

生理結構研究

達·芬奇對人體的研究也相當出名。其中，《維特魯威人》常被用作人類精神的象征。這幅人體繪畫其實是為了解開一個建筑學謎團而創作的。當時的人們認為建筑比例應該遵從人體比例。古羅馬建筑師維特魯威在他的作品《建筑十書》中提出人體可以在不破壞比例的前提下，同時被嵌入正方形和圓形。許多建筑師都企圖找到這樣精妙的人體比例，但都以失敗告終。為之著迷的達·芬奇最終以這副畫作完美地解決了這個問題。不過據后來的研究發現，達·芬奇的這幅作品很可能參考了其好友——一位年輕建筑師賈科莫·安德烈的設計，也可能是他們共同完成的作品。

《維特魯威人》| 圖片來源《萬物》

他不僅研究人體外觀，也研究人體的內部構造。從1480年左右開始，為了提高自己畫人像的技藝，他開始鉆研人體解剖學。達·芬奇主要通過解剖動物來做解剖學研究，但是他一生也解剖過大約30 多具尸體，大多是無名尸或被處決的囚犯。

在達·芬奇留下來的解剖學筆記和圖稿中，他對于心臟的描述之精確，令人拍案叫絕。他曾經用玻璃做了一個牛的心臟模型（真玻璃心×），這樣不僅可以描述它的外觀，還能測試、研究心臟的運行機制。通過將水泵入玻璃心臟，達·芬奇觀察到血液從心臟流入主動脈時會產生渦流（旋轉流動）。這樣心臟每次泵出血液后，主動脈中渦流的作用力就能關閉心臟瓣膜。

心臟解剖手稿 | 圖片來源《萬物》

1511年，達·芬奇繪制出了胎兒圖像。圖中的子宮是人類的，但胎盤卻是牛的。他相信哺乳動物的解剖特征都是相似的。

子宮與胎兒 | 圖片來源《萬物》

研究達·芬奇繪稿的專家馬丁·克萊頓認為，“就算達·芬奇沒有做其他任何事，沒畫過一幅畫，單單在解剖學上的成就，就足以使他進入文藝復興偉人之列。他的解剖學工作兼具深度和廣度，稱他為文藝復興時期最偉大的科學家一點也不過分。”

汲取先人智慧

達·芬奇之所以會有這些過人的成就，除了他個人的天賦，也離不開大量的學習。他自幼就喜歡觀察大自然中的各種事物，年輕時又在赫赫有名的韋羅基奧工作室當學徒。在那里你并不能只專注于藝術設計，還必須掌握一定的機械、工程等綜合領域的知識才能成為一名合格的設計師。當時的達·芬奇更注重現實經驗的積累，而對書中的知識接觸不多。在他來到米蘭之后，活字印刷術和雕刻術開始被推廣開來，推動了知識的傳播。達·芬奇就是在那時收集并閱讀大量書籍，如饑似渴地學習先人的著作。

羅伯托·瓦初里奧的《軍事藝術》

實際上，達·芬奇的很多設計靈感都是來自于先人的作品。他創作《大西洋古抄本》時就大量借鑒了羅伯托·瓦初里奧的名作《軍事藝術》，鐮刀戰車就源自這本古籍。而自動車也是參考了早于他許多年的工程師希羅的設計。不過，達·芬奇的確在其中加入了自己的思考，改進了這些古老的技術。例如，將裝甲戰車的大炮改良為可以調節瞄準方向的設計。這也恰恰說明，達·芬奇并非是穿越自未來的存在，相反，是先人的智慧給了他關鍵的啟迪。

以實驗挑戰權威

盡管達·芬奇很重視書本知識的學習，但他也并沒有迷信權威，而是以實驗來驗證那些被人們奉為圭臬的觀點。例如當時的人們都把天文學家克羅狄斯·托勒密的理論作為權威，托勒密認為月球和行星都能自己發光，并且提出地球是宇宙的中心。而達·芬奇通過自己設計的模擬圖驗證后認為月球只是反射了太陽光，甚至還提出“太陽是靜止不動的”，地球不是宇宙的中心，而只是處于其他行星之中，與它們一起形成統一的系統。達·芬奇是否早已有完整理論我們無從得知，令人稱奇的是，他提出這一結論的時間比伽利略還早了約一百年。

天體研究手稿

達·芬奇還認為天體運動和人體運動是同種力作用的結果，人體其實是個微縮版的宇宙。他總能將各個看似不相干的領域聯系在一起，再饒有興致地研究其中的共通規律。為了研究螺旋結構，他曾仔細觀察波浪、鳥類飛行、植物生長和發絲形狀，將研究范圍擴大到地理學、植物學和拓撲學等領域。在達·芬奇眼中，世間萬物相互聯系，共同構成了一個不斷運動的巨大系統。也許正是領悟到的這些聯系，讓達·芬奇在多領域都能有所建樹。

水流運動圖解 | 圖片來源《萬物》

達·芬奇顯然是個當之無愧的曠世奇才，只可惜在科學研究方面，他沒能好好整理總結自己過去的大量手稿。他也曾經想要將手稿集結出書，但是新的靈感總是在召喚他不斷投身于一個又一個新領域，例如想通過水流來研究自然規律等等，不過始終未能得出一個系統化的理論，最終也沒能出書。所幸后世的人們意識到這些手稿的重要性，將它們整理保留了下來。

破解“達·芬奇密碼”

在解析達·芬奇的手稿時，研究者們也遇到了不少困難。例如他在寫筆記時是用左手從右寫到左，而且都是鏡像文字，必須借助鏡子才能識別。經過長達幾百年的時間，手稿中的許多墨跡都已經模糊或消失，借助紫外線，這些筆記才得以重現。

紫外線下顯出的《三博士來朝》草稿 | 圖片來源《萬物》

達·芬奇為他的《三博士來朝》畫作打的一系列手部形態的草稿，就是這種情況。在肉眼看來，這頁筆記是空白的，但是在紫外線的照射下，手就顯現了出來。“隱形筆跡”的秘密其實藏在達·芬奇常用的墨水里，這種墨水是達·芬奇用橡樹癭汁液自制的，在其中加入了硫酸鐵和阿拉伯樹膠。在紫外線照射下，紙張等物質會發出熒光。達·芬奇的墨水雖然已經褪色，但里面的含鐵成分仍然留在紙上，進而屏蔽了熒光，使筆跡顯現出來。

盡管我們通過各種科技手段復原出了達·芬奇的天才之作，其中仍有大量等待我們去解讀的“達·芬奇密碼”，包括下面這組達·芬奇的機械發明設計手稿。

達·芬奇重要發明年表

城防機械（1482-1485）

可以將敵軍的攻城梯推開。這種防御工具由一系列的杠桿和橫梁組成。